Iedomājieties buru, kas darbināma ar saules enerģiju un kas ar kosmosa vakuumu varētu izdzīt kosmosa kuģi kā vējš, kas virza buru šeit uz Zemes. NASA un citas kosmosa aģentūras šo ideju uztver nopietni un strādā pie dažādām prototipu tehnoloģijām. Edvards Montgomerijs ir NASA Saules buras vilces tehnoloģiju apgabala vadītājs. Viņi tikko pārbaudīja 20 metru (66 pēdu) buras Glennas pētījumu centra Plum Brook objektā Sandusky, Ohaio.
Klausieties interviju: NASA testē saules buru (3,7 mb)
Vai arī abonējiet Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain - Vai jūs varat man dot vispārēju informāciju par saules burām?
Edvards Montgomerijs - šī ir tehnoloģija, par kuru mūsu aģentūra interesējas jau kādu laiku, taču vēsture gadsimtiem ilgi (19. gadsimtā) sniedzas vairākus simtus gadu atpakaļ Fredrikam Sanderam. Pēdējā laikā esam atklājuši, ka sasniegumi dažās īpašās jomās ir padarījuši to par kaut ko tādu, kas mums patiešām ir jāizpēta. Kompozītmateriāli, kas parādījušies pēdējos pāris gados, piemēram, sporta aprīkojumā, kas izgatavots no īpaši viegliem stieņiem, un filmu tehnoloģijā, kas savā ziņā ir saistīta ar materiālu rūpniecību un, piemēram, integrēto shēmu laukiem un krāsu piedevas. Šie lauki ļāva kosmosā uzbūvēt struktūras, kas līdzinās lielgabarītam, un mēs nekad to īsti neesam spējuši izdarīt pirms pāris desmitgadēm (tagad) un ja reiz jūs varat nolaist masas veidu tiešām zemu, tad tas neprasa daudz spēka, lai no tā iegūtu kādu paātrinājumu un labu piedziņu.
Kā gaisma var nodrošināt alumīnija folijas vilci kosmosā?
Tas ir ļoti aizraujošs īpašums, kas piemīt gaismai; tam patiesībā nav svara, tāpēc tas nevar kaut ko atvairīt, bet patiesībā tas mijiedarbojas ar šķēršļiem; tas tam piešķir impulsu, un to teorēja Einšteins, un tas ir pierādīts vairākos laboratorijas eksperimentos.
Kāda ir tehnoloģija, kuru jūs šobrīd izmēģināt NASA?
Mēs izmantojam vienu īpašu saules buras koncepciju, kas ir kvadrātveida bura; tam ir 4 iznākušas izlices, un starp tām ir trīsstūrveida buras, un šī sistēma ir paredzēta salīdzinoši neliela izmēra kravas pārvadāšanai: Robotikas zinātnes lietderīgā slodze. Mēs aplūkojam vairākas misijas uz iekšējo Saules sistēmu, lai izpētītu Saules fiziku un to, kā tā mijiedarbojas ar Zemi.
Tātad jūs sūtītu savu saules buru no mūsu pozīcijas; Zemes orbītā, tuvāk Saulei? Man tas izklausās savādi.
Nu, vilce, ko var radīt bura, ir proporcionāla saules gaismas stiprumam, un, dodoties tuvāk Saulei, šīs vilces spēks palielinās kā attāluma kvadrāts, kad tuvojaties, tāpēc patiesībā tas darbojas daudz vairāk efektīvi tuvu Saulei. Misijas, kas ir plānotas, lai apskatītu ārējo Saules sistēmu; gandrīz visi no tiem ir iesaistījušies vispirms dodoties uz iekšējo Saules sistēmu, kas lido tuvu Saulei, saņemot labu stimulu un pēc tam dodoties ārā. Bet tuvākā termiņa misijas, kuras mēs skatāmies, ir misijas, kas turpinās; viņi neiet ļoti ātri. Starp Zemes un Saules gravitācijas vilkmi, ko sauc par Lagranža punktu, ir līdzsvara punkts, un mums tagad ir satelīti, kas tajā atrodas. Tam nav nepieciešama īpaša piedziņa, bet, ja vēlaties sēdēt un lidināties kādā brīdī tuvāk Saulei (nokļūt) konkrētajā kosmosa punktā, tad jums ir jābūt zināmai piedziņas spējai, un mūsu zinātniekiem ir liela interese gribot būt tajā brīdī. Jūs varat iedomāties, kā tā varētu būt izdevīga vieta, lai ievietotu dažus instrumentus starp Zemi un Sauli, lai saprastu, kāds ir šis fiziskais īpašums.
Labi, ka es saprotu; tas būtu it kā saule būtu ventilators, un jums ir jūsu bura, un jūs ļaujat tai slīdēt uz leju pret sauli līdz vietai, ka no tās izejošās saules enerģijas spēks ir pilnīgi līdzsvarots, lai turētu saules buras vietā. Tas neietu tālāk vai tuvāk.
Pa labi. Tas ir pareizi.
Kādus eksperimentus jūs būtu ieinteresējis veikt, ja jūs varētu nokļūt tik tuvu un spētu novietot stacijā?
Es esmu dzinējspēka inženieris, nevis pētnieks; viņi var paveikt daudz labāk, izskaidrojot, ko tieši viņi pēta, bet daži no instrumentiem, ko viņi plāno tam uzlikt, mēra magnetosfēru, mēra lielas enerģijas daļiņas, ejot tām garām. Īpaša interese ir koronālo masu izgrūšanas sensācija; šie ir lieli uzliesmojuma notikumi, kas notiek uz Saules, un, sasniedzot Zemi, tie patiešām var izjaukt mūsu sakarus un tie faktiski var kaitēt un iznīcināt jutīgu elektronisko aprīkojumu. Šāds uzliesmojums 1986. gadā nodarīja vairākus miljonus dolāru zaudējumus tikai Ziemeļamerikā, tāpēc mēs vēlamies, lai varētu paredzēt šos notikumus, kad tie notiek, un, ja mums ir pietiekami daudz brīdinājuma laika, mēs varam izslēgt savu aprīkojumu vai īpašos apstākļos, saglabāt tos no ievainošanās, tāpēc ir svarīgi zināt, kad notiek koronālās masas izgrūšana.
Kāda varētu būt šīs tehnoloģijas nākotne ar iespēju izpētīt ārējo saules sistēmu?
Tas ir labs punkts. Kā es tikko minēju, šīs koronālo masu izmešanas arī var būt ļoti kaitīgas mūsu astronautiem, tāpēc NASA tuvākajā nākotnē vēlas atgriezties uz Mēnesi un Marsu, par ko daudz tika diskutēts. Mums būs jāspēj paredzēt, kad notiek šie notikumi (koronālo masu izgrūšana), lai mūsu astronauti varētu nokļūt drošos patvērumos no šiem notikumiem, tāpēc mums, iespējams, vajadzēs šos brīdinošos satelītus novietot netālu no mēness un marsa un, iespējams, ap Saules sistēma, lai to brīdinātu. (Pēc tam) galu galā nākotnē pastāv liela interese par vēlmi izprast mūsu saules sistēmas struktūru ārpus Plutona orbītas, it īpaši Heliopause, tagad Voyager kosmosa kuģis ir tikko ienācis šajā reģionā; tur atgriežas daži interesanti rezultāti; un šajā kosmosa reģionā ir daudz, ko mēs gribētu uzzināt. Tieši aiz tā tiek saukts Oort mākonis, kas, domājams, ir kosmosa zona, kurā daudzas komētas, kuras mēs redzam, dzīvo lielāko daļu savas dzīves, bet reizēm tās nonāk Saulē. Tātad ir jāpaveic diezgan daudz zinātnes; novērošana un izpēte tieši aiz Saules sistēmas malām.
Vai kaut kas būtu savādāk, veidojot saules buras, kas varētu izplūst ārējā saules sistēmā, pie kā jūs šobrīd strādājat?
Tam nav jābūt. Jūs varētu izmantot tehnoloģiju, kuru mēs šobrīd izmantojam, lai veiktu šos koronālās masas izmešanas signālus, un jūs varētu nosūtīt šo buru misijā. Problēma ir tā, ka vajadzēs vairāk vai vairāk, lai nokļūtu tajos Oort mākoņos un izietu Heliopause. Ja par tādu pašu platību mēs varam uzbūvēt buras lielumu vai desmito daļu no svara; tas ir, ja jūs to darīsit 10 reizes labāk, tad mēs to pašu misiju varēsim veikt arī puslaikā, tāpēc, lai tiešām sāktu domāt par šo misiju, mēs gribēsim uzbūvēt augstākas veiktspējas buras, lai to patiešām izdarītu un izdarītu savas dzīves laikā, ja jūs to darīsit.
Kāds ir pašreizējais laika posms ar testējamo prototipu un jūsu nākotnes plāniem?
Tas ir kaut kas tāds, ka šobrīd aģentūrā notiek daudz studiju; jo īpaši ir zinātnes padomdevēja komiteja, kas tiekas un nosaka viņu zinātnes prioritātes, un tā noteiks vajadzīgo datumu, kad burām jābūt gatavām. Kad tas būs gatavs…, labi, ko mēs esam paveikuši pēdējo 3 gadu laikā un kuru rezultāts ir šie testi Plumbrookā, ir darīt visu iespējamo, kas ir uz zemes, lai projektētu un darbinātu saules buras imitētā kosmosa vidē. Nākamais solis ir atgriešanās kosmosā, un tas būs svarīgs solis. Mums patiešām ir jāveic saules buras lidojums un jāredz, kā tā darbojas kosmosā: burāšanas struktūras slodzes ir daudz, daudz mazāk, nekā tās ir šeit uz zemes. Gravitācija burām rada slodzi, kas ir 4000 reizes augstāka, nekā to darīs Saule. Tātad kosmosā ir patiešām patiesa vide, un mums tā (bura) ir jāpaņem, lai to pārbaudītu. Tas ir vēl 3–5 gadi, lai izdarītu šāda veida lietas, un tad to varēs izmantot zinātnes misijā; 3-5 gadu nominālā kosmosa misijas plānošanas un attīstības fāze. Tāpēc nākamās desmitgades laikā es noteikti ceru redzēt saules buru lidojam.
